Dosagem do Concreto
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Efeito da quantida...
 
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Obs. de E.C.S.Thom...
 
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Análise de Peneir...
 
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Projeto de Mistur...
 
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Cálculo da água n...
 
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Conhecendo as aná...
 
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Resistência à c...
 
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Exemplo feito p...
 
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  1. 1.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 1/49    “Design of Concrete Mixtures”  ( Projeto de misturas de concreto )  Duff Andrew Abrams  Este artigo de Abrams foi a base da dosagem do concreto. Foi publicado por  D. A. Abrams em 1919,  após apresentá‐lo em reunião da Portland Cement Association  ‐ P.C.A. em 1918.  Esse artigo foi re‐impresso  em 2009 pela BIBLIOLIFE.  www.bibliolife.com      Abrams introduziu, como  fatores básicos para a dosagem do concreto :  • Relação Água /Cimento   • Módulo de Finura do agregado.  • Abatimento do concreto para medir a trabalhabilidade. ( Slump)   ( Usava ainda um cilindro  e não  um tronco de cone.)  As sugestões de Abrams se basearam em mais de 50.000 ensaios realizados em Chicago entre 1914 e  1918.     Suas proposições são usadas até hoje, quase 100 anos depois.       
  2. 2.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 2/49     “Design of Concrete Mixtures”  ( Projeto de misturas de concreto*)    Duff Andrew Abrams     Professor Chefe do Laboratório do Instituto Lewis , Chicago.  *    Reimpressão dos Anais da Reunião Anual da Associação de Cimento Portland,  P.C.A.,   ocorrida em New York , Dezembro 1918.  “...    O “projeto” de misturas de concreto é um assunto de interesse vital para todos os engenheiros e  construtores ligados a obras de concreto.   O problema em questão pode ser um dos seguintes:  1. Que mistura é necessária para produzir um concreto com resistência adequada para uma  determinada obra ?  2. Com determinados materiais quais as proporções que darão o melhor concreto com o custo mínimo  ?  3. Entre diferentes lotes de materiais, de diferentes características, qual é o mais adequado para o  objetivo.  4. Qual é o efeito na resistência do concreto quando há variações na mistura, na consistência, no  tamanho ou na granulometria do agregado?  “Proporcionar”  (dosar)  concreto envolve, freqüentemente, a seleção dos materiais e também as  suas combinações.  Em geral, a questão dos custos relativos também está presente.  O termo “projeto” é usado no título desse artigo diferentemente de “ proporcionamento”  porque há   a intenção  de mostrar que cada parte do problema é abordada racionalmente com determinado  objetivo.   O projeto de misturas de concreto, tendo em vista produzir um resultado desejado, da maneira mais  econômica, envolve muitas complicações que até o presente têm desafiado qualquer análise.  Muitos métodos diferentes  de “proporcionamento” (dosagem) têm sido sugeridos. Os mais  importantes podem ser caracterizados da seguinte maneira :  1. Seleção arbitrária , como mistura  1 : 2 : 4 , (cimento : areia : pedra ), sem referência ao  tamanho ou à granulometria  do agregado fino e do agregado graúdo;  2. Densidade dos agregados, tendo como objetivo assegurar um agregado de máxima densidade;  3. Densidade do concreto, no qual é feita a tentativa de assegurar um concreto de máxima  densidade; 
  3. 3.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 3/49   4. Análise das peneiras, no qual a granulometria dos agregados é feita para se aproximar de  alguma curva de peneiramento pré‐determinada, que é considerada  como a que dá os  melhores resultados;  5. Área da superfície dos agregados (superfície especifica).  É de conhecimento geral que o método da seleção arbitrária, no qual quantidades pré‐fixadas de  agregados finos e graúdos são misturadas, sem levar em conta o tamanho e a granulometria  de cada  material, está longe de ser satisfatório.  Nossos experimentos mostraram que os outros métodos mencionados acima também são sujeitos a  sérias limitações.  Nós constatamos que a máxima resistência do concreto não depende de um agregado de máxima  densidade ou de um concreto com máxima densidade. Constatamos também que os métodos que  têm sido propostos para o “proporcionamento” do concreto, pela análise das peneiras dos agregados  ( granulometria ) são baseados em uma teoria errônea.  Todos os métodos já propostos até hoje para o “proporcionamento” falharam em não dar a atenção  adequada à quantidade de água na mistura.  Nosso trabalho experimental  enfatizou a importância  da água na mistura do concreto e  mostrou que a água é, de fato, o ingrediente mais importante,  visto que pequenas variações no teor de água produzem mudanças mais importantes na resistência   e em outras propriedades do concreto do que as variações similares dos outros ingredientes da  mistura.  Obs: Segundo Abrams :   O cimento usado tinha um  peso aparente = 94lb /cub. ft = 94 x 0,45359 kg /  (30,48 cm)3   = 0,0015057kg/cm3 =1,506 kg/litro  = 1506 kg /m3    Novos Estudos das Misturas de Concreto  Durante os últimos 3 anos um grande número de investigações têm sido feitas no Laboratório de  Pesquisas de Materiais Estruturais, Lewis Institute, Chicago.   Lançaram luz sobre o assunto “proporcionar” (dosar) o concreto.  Essas investigações foram executadas em colaboração do Instituto Lewis com a P.C.A. , Portland  Cement Association.  Esses estudos cobriram uma investigação sobre a inter‐relação entre os seguintes fatores.  1. A consistência ( quantidade de água na mistura ).  2. O tamanho e a granulometria  dos agregados.   3. A mistura ( proporção dos componentes do concreto).   
  4. 4.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 4/49   Qualquer estudo abrangente do “proporcionamento” do concreto,  deve levar em conta todos esses  fatores.  Durante esse período, 1914 a 1919, cerca de 50 000  testes foram executados e tiveram por base  esse tema.  A maioria desses ensaios ficou restrita à resistência à compressão dos concretos e das argamassas.  Essas investigações nos deram uma nova compreensão dos fatores que embasam o  “proporcionamento” correto das misturas do concreto, e que mostram as limitações dos métodos  antigos.  Algumas fases dessas investigações ainda estão em andamento.  A seguir os mais importantes princípios  que foram estabelecidos  para o projeto de misturas de  concreto.  Num trabalho resumido como esse é impraticável, até o momento, apresentar mais do que um  resumo da aplicação dos princípios básicos aos problemas práticos.  Apenas em alguns casos, são fornecidos dados experimentais, nos quais essas conclusões são  baseadas.  Com materiais predeterminados para fazer o concreto,  e com  condições de teste bem definidas,  a  quantidade da água usada na mistura determina a resistência do concreto, desde que a mistura  tenha uma plasticidade suficiente para ser trabalhável.   A análise do peneiramento ( granulometria) fornece a única base correta para o “proporcionamento”  dos agregados da mistura do concreto.  Foi desenvolvido um  método simples de medida do tamanho efetivo e da granulometria de um  agregado. Esse método deu origem a uma função conhecida como “módulo de finura” do agregado.  O módulo de finura de um agregado fornece um método racional de misturar materiais de diferentes  tamanhos para as misturas de concreto.  A curva do peneiramento do agregado (granulometria) pode ser muito diferente na forma  sem que  tenha qualquer influência na resistência do concreto.  Agregados de qualidades equivalentes na feitura do concreto podem ser produzidos por um  número infinito de diferentes granulometrias de um dado material.  Agregados de qualidades equivalentes na feitura do concreto podem ser produzidos a partir de  materiais com tamanhos e granulometrias muito diferentes.     
  5. 5.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 5/49   Em geral, agregados finos e agregados graúdos, de tamanhos ou granulometrias muito diferentes,  podem ser combinados de modo a produzir resultados similares no concreto.  A granulometria do agregado que produz o concreto mais resistente não é a graduação que dá a  maior densidade (menos vazios).  Para concretos com a maior resistência é necessária uma   granulometria  mais graúda que  a granulometria  que dá a  maior densidade.   Quanto mais rica a mistura (em cimento), mais graúda deve ser a granulometria de um agregado  com um dado diâmetro máximo; portanto maior será a discrepância entre máxima densidade e a  melhor graduação ( granulometria).  Uma análise completa foi feita sobre as necessidades de água das misturas de concretos.     A quantidade de água necessária é regida pelos seguintes fatores:    • A condição de “trabalhabilidade”, que deve ser usada para o concreto, a plasticidade relativa ou  a consistência;  • A consistência normal do cimento;  • O tamanho e a graduação do agregado – medida pelo módulo de finura;  • Os volumes relativos do cimento e dos agregados – a mistura (mix) ;  • A absorção dos agregados;  • A água contida no agregado.  Existe uma estreita relação entre a graduação do agregado (granulometria) e a quantidade de  água necessária para produzir um concreto trabalhável.  O teor de água da mistura do concreto é mais bem avaliado em relação ao volume de cimento,  isto é, a razão água/cimento (em volume).  A forma da partícula e a qualidade do agregado têm menos influência na resistência do  concreto do que tem sido relatado por outros experimentadores.   
  6. 6.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 6/49   Efeito da quantidade de água na resistência do concreto.  A Figura 1  mostra a relação entre o teor de água e a resistência à compressão, em ensaios aos 28  dias, em cilindros de 6” X 12” ( polegadas ).   Foram feitas misturas desde o mix 1:15 (muito agregado)  até a pasta de cimento (neat); cada  mistura foi feita com agregados  variando de tamanho, da areia da peneira 14  até a pedra 1 ½”  polegada ; foi usada uma ampla variação nas consistências para todas as misturas e granulometrias.   A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume da água e o volume do  cimento, considerando que o cimento pesa 94 lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kg/m3) .  Na figura, cada mistura é representada por um símbolo (marcador) diferente, mas nenhuma  distinção é feita entre agregados de tamanhos diferentes ou entre consistências diferentes.     W/C = X = fator água cimento ( em volume)  Obs. de E.C.S Thomaz : A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume  da água e o volume aparente do cimento.  Abrams considera que o cimento tem peso aparente de 94  lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kgf/m3) .  Observação: Para X < 0,50 em volume, Abrams só conseguia fazer argamassas ricas em cimento ou apenas pasta. Não existiam superplastificantes e a boa trabalhabilidade era obtida com muita pasta.      pasta  argamassa  concretos  Pastas e  Argamassas  Usual 
  7. 7.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 7/49   Obs. de E.C.S.Thomaz : Gráfico de Abrams transformado para fator água /cimento em peso.      FIG. 1  Relação entre a resistência do concreto e o teor  de água ( A/C em peso ) .  • Segundo Abrams, para fator água /cimento (A/C) < 0,40 (em peso) os concretos não eram trabalháveis e a  resistência era muito baixa. Ver tracejado na figura. Nessa faixa, Abrams só conseguia fazer argamassas e pastas ricas em cimento.   • Não havia superplastificantes e a boa trabalhabilidade era obtida com muita pasta.  • Ver também os anexos 1 a 6 nas últimas páginas . 
  8. 8.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 8/49   Quando a resistência à compressão é plotada versus o fator (água/cimento), obtêm‐se uma curva contínua  devido à superposição dos pontos das diferentes misturas (mixes).  Valores correspondentes aos concretos secos foram omitidos. Se esses pontos fossem mostrados  obteríamos uma série de curvas caindo para baixo e para a esquerda da curva mostrada.  Vê‐se imediatamente que o tamanho e a granulometria do agregado, e também a quantidade de  cimento, não têm qualquer importância,  exceto  no fato de que esses fatores influenciam  a  quantidade de água  necessária para produzir uma  mistura trabalhável.  Isto nos dá um conceito inteiramente novo acerca da influência dos materiais constituintes da  mistura do concreto. É o princípio mais básico que aflorou dos nossos estudos do concreto.    • A equação da curva é da forma :  xB AS=  ......................................  (1)  Onde :  S = é a resistência à compressão do concreto    x = a relação  entre o volume da água e o volume do cimento na mistura.  A  e B  =  constantes cujos valores dependem da qualidade do cimento usado, da idade do  concreto, das condições de cura, etc ...  Esta equação expressa a lei da resistência do concreto, no que concerne às proporções dos  materiais.  Foi visto que para um dado material do concreto, a resistência depende apenas de um fator,      a  razão entre a água e o cimento.    • Equações que têm sido propostas no passado para esse fim contêm termos que levam em conta  fatores como quantidade de cimento, proporções entre agregado fino e agregado graúdo, vazios  no agregado, etc., mas todas elas omitiram o único termo importante; isto é, a água.    Para as condições desses testes, a equação (1) fica :       x7 14000S= ................................   (2)  A relação dada acima vale enquanto o concreto não for muito seco, para a máxima resistência, e o  agregado não for muito graúdo para uma dada quantidade de cimento; em outras palavras , vale  enquanto tivermos uma mistura trabalhável.    Outros ensaios feitos em nosso laboratório mostraram que a característica do agregado não faz  muita diferença, desde que ele seja limpo e  que não seja estruturalmente deficiente.  Deve‐se levar em conta a absorção do agregado, se forem feitas comparações entre diferentes  agregados.    • A resistência do concreto responde a mudanças na quantidade de água, independentemente  do  motivo dessas mudanças.  A relação água/cimento pode ser mudada devido a qualquer uma das causas abaixo:  1. Mudança na mistura (teor de cimento ) 
  9. 9.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 9/49   2. Mudança no tamanho ou da granulometria do agregado   3. Mudança na consistência relativa   4. Qualquer combinação de (1) a (3).    Em certas condições, uma mistura 1:9 é tão resistente quanto uma mistura 1:2, dependendo  apenas do teor de água.  Não se deve concluir que esses ensaios indiquem que misturas “magras” possam substituir  misturas “ricas” sem limites.  Nós estamos sempre limitados pela necessidade de usar água suficiente para garantir uma  mistura trabalhável.  O mesmo para a granulometria dos agregados.    A trabalhabilidade da mistura ditará em todos os casos a quantidade mínima de água que pode  ser usada.  A importância do fator trabalhabilidade no concreto é trazida à baila na sua devida importância.    • O problema do projeto de misturas de concreto se resume no seguinte:  Produzir um concreto trabalhável, que tenha uma dada relação água/cimento, usando uma  quantidade mínima de cimento; ou ao contrário , produzir um concreto trabalhável com uma  relação água/cimento mínima, usando uma dada quantidade de cimento.  Os métodos para assegurar a melhor granulometria do agregado e o uso do concreto mais seco,  que seja trabalhável, são considerados apenas como ferramentas que nos permitam alcançar os  resultados acima mencionados.    Módulo de finura do agregado    Os trabalhos experimentais realizados no laboratório, deram origem ao que nós denominamos   módulo de finura do agregado.  Essa função fornece um método para a medida do tamanho e da granulometria do agregado.  Ela pode ser definida como:   “A soma das porcentagens na análise de peneiras, dividida por 100”.  A analise das peneiras é determinada usando as seguintes peneiras da série padrão de Tyler :  100,   48,  28,  14,  8,  4,  3/8”,  3/4”,  1. 1/2”.     Cada peneira tem a abertura livre exatamente o dobro da abertura livre da anterior.  As dimensões exatas das peneiras e o método para determinar o módulo de finura encontram‐se  na tabela 1.  Note‐se que a análise das peneiras é expressa em termos de porcentagem do material por  volume, (ou por peso), mais graúdo que cada peneira.  Uma areia “torpedo”, bem graduada até à peneira No. 4 dará um módulo de finura de cerca de  3.00 ; um agregado graúdo graduado 4 ― 1.1/2” ( polegada) dará um módulo de finura de  7,00.   Uma mistura dos materiais acima em proporções apropriadas para uma mistura (mix) 1 : 4 terá  um módulo de finura de cerca de 5,80.   Uma areia muito fina, como uma areia de dunas, carregada pelo vento, pode ter um módulo de  finura tão baixo quanto 1,50. 
  10. 10.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 10/49     MÉTODO DE CÁLCULO DO MÓDULO DE FINURA DOS AGREGADOS.     As peneiras usadas são comumente conhecidas como peneiras padrão de Tyler.  Cada peneira tem a abertura livre exatamente o dobro da abertura livre da peneira anterior.  A análise das peneiras  pode ser expressa em termos de volume ou de peso.  O módulo de finura de um agregado é a soma das porcentagens dadas pela análise das peneiras,  dividida por 100.      TABELA 1   Módulo de finura de Abrams ‐ livro de Abrams pag 5.          AREIA      SEIXO    CONCRETO Tamanho  da peneira  Tamanho da abertura  quadrada  Fina   Média  Graúda Fino  Médio   Graúdo   Agregado  25%(B) +  75%(E)  polegada  mm  (A)  (B)  ( C )  (D)  (E)  (F)  (G)  malha  100  0,0058  0,147  82  91  97  100  100  100  98  malha    48  0,0116  0,295  52  70  81  100  100  100  92  malha    28  0,0232  0,590  20  46  63  100  100  100  86  malha    14  0,0460  1,170  0  24  44  100  100  100  81  malha      8  0,0930  2,360  0  10  25  100  100  100  78  malha      4  0,1850  4,700  0  0  0  86  95  100  71  3/8 polegada  0,3700  9,400  0  0  0  51  66  86  49  ¾ polegada  0,7500  18,800  0  0  0  9  25  50  19  1 1/2 polegada  1,5000  38,100  0  0  0  0  0  0  0  Módulo de Finura   1,54  2,41  3,1  6,46  6,86  7,36  5,74    Obs.:  O agregado do concreto (G) é composto de 25% da areia (B) misturada com 75% de seixos (E).  Granulometrias equivalentes poderiam ser obtidas misturando:    •33% da areia média (B) com 67% de seixos graúdos (F)     •28% da areia fina (A) com 72% de seixos graúdos (F)     •etc ...    Ver figuras abaixo. 
  11. 11.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 11/49               Seixo E  Areia B  Agregado G Área Verde  = Módulo  de Finura 
  12. 12.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 12/49   Análise de Peneiras dos Agregados  ( Granulometria )    • Existe uma estreita relação entre a curva de análise das peneiras para os agregados e o módulo de  finura.  De fato, o módulo de finura nos permite, pela primeira vez, interpretar adequadamente a análise  de peneiras (granulometria)  de um agregado.  Se o resultado do peneiramento de um agregado for plotado do modo indicado na figura 2 , isto é,   usando como ordenada o porcentual de agregado mais graúdo que uma dada peneira, e como  abscissa a abertura da peneira ( em escala logarítmica) , o módulo de finura do agregado é  definido como a área abaixo da curva da granulometria do agregado.  Os retângulos tracejados para o agregado (G), na figura 2, mostram como isso é obtido. Cada  retângulo elementar é o módulo de finura do material de um determinado tamanho. O módulo de  finura do agregado é a soma dessas áreas elementares.  Qualquer outra curva granulométrica que der a mesma área total, corresponderá ao mesmo  módulo de finura e requererá a mesma quantidade de água para produzir uma mistura  com a   mesma plasticidade  e fará concretos com  a mesma resistência, desde que o agregado  não seja  muito graúdo para a quantidade de cimento usada.    • O módulo de finura pode ser considerado como um número abstrato, na realidade ele é a soma de volumes do material. Existem vários modos diferentes de calcular o módulo de finura, todos eles dando o mesmo resultado. O método dado na tabela 1 é provavelmente o mais simples e o mais direto. Algumas das relações matemáticas envolvidas são de interesse. A expressão a seguir mostra a relação entre o módulo de finura e o tamanho da partícula: m = 7,94 + 3,32×log d Onde : m = módulo de finura ; d = diâmetro da partícula em polegadas Essa relação é perfeitamente geral, desde que seja usado o conjunto padrão das peneiras mencionadas acima. As constantes são fixadas para os tamanhos particulares das peneiras usadas. A base logarítmica é a decimal. Esta relação se aplica a um material de um só tamanho, ou a uma dada partícula.  O módulo de finura é, então, uma função logarítmica do diâmetro da partícula.  Não é necessário usar essa fórmula para um material peneirado, porque o mesmo valor do  módulo de finura pode ser obtido mais facilmente e mais diretamente pelo método usado na  Tabela 1.  Esta relação é aplicável a um material peneirado, desde que sejam usadas as quantidades relativas  de cada tamanho e que seja usado o diâmetro de cada grupo.  Aplicando a fórmula a um material peneirado estaremos calculando os valores dos retângulos  elementares mostrados na Figura 2. 
  13. 13.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 13/49       Relação entre o Módulo de Finura e a Resistência do Concreto    Muitas séries diferentes de ensaios mostraram que, para uma determinada condição plástica  do concreto e para um mesmo mix ( cimento ― agregado), existe uma estreita relação entre o  módulo de finura do agregado e a resistência e outras propriedades do concreto.  Vimos que a razão para esse fato é que o módulo de finura reflete as mudanças no fator  (água/cimento) necessárias para produzir uma dada condição plástica.    Figuras 3 e 4 dão os resultados de alguns ensaios à compressão, que mostram a relação entre a  resistência do concreto e o módulo de finura do agregado.      FIG. 3  ‐  RELAÇÃO ENTRE O MÓDULO DE FINURA DO AGREGADO E A RESISTÊNCIA DO CONCRETO.  Resistência à compressão em  psi. ( libras por polegada quadrada ).    Agregado de Areia e Seixo rolado com grãos de 0 a 1.1/4” polegada ;    Ensaios de compressão a 28 dias em cilindros de 6 polegadas (15cm) x  12 polegadas (30cm).  (Series 78.)   As granulometrias dos agregados são dadas abaixo.   Todos os agregados com granulometria     0―1.1/4 ” 
  14. 14.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 14/49     Tabela da Figura 3 – RELAÇÃO ENTRE O MÓDULO DE FINURA DO AGREGADO E A RESISTÊNCIA DO CONCRETO  Agregado de Areia e Seixo rolado com granulometria de 0 até 1.1/4”.  Ensaios de compressão aos 28  dias  em cilindros 6” x 12” ( Serie 78 ).     A granulometria é dada abaixo.   Faixa de  tamanho  Módulo de  finura  Porcentagem de agregado mais graúdo que as peneiras da série Tyler   100  48  28  14  8  4  3/8”  3/4 ”  1 ½”  0  ‐  1 ¼”  4,30  89  82  72  62  51  38  25  11  0  0  ‐  1 ¼”  4,93  95  89  82  73  61  47  32  14  0  0  ‐  1 ¼”  5,40  98  94  88  80  69  55  38  18  0  0  ‐  1 ¼”  6,04  99  98  95  90  81  68  49  24  0  0  ‐  1 ¼”  6,25  100  99  97  92  85  72  53  27  0  0  ‐  1 ¼”  6,45  100  99  98  95  88  77  58  30  0  0  ‐  1 ¼”  6,60  100  100  99  96  91  80  62  32  0  0  ‐  1 ¼”  6,82  100  100  99  98  94  86  68  37  0    Vê‐se na Figura 3, que pode ser traçada uma curva separada para cada mix (cimento ― agregado).  Para  cada caso existe um crescimento contínuo da resistência à compressão do concreto com o módulo de  finura do agregado, até que seja atingido certo valor, que corresponde ao máximo.    Nota‐se também que esse máximo corresponde a valores cada vez mais altos do módulo de finura, na  medida em que se aumenta a quantidade de cimento na mistura.  Em outras palavras, a máxima resistência ocorre com um módulo de finura de 5,80 para um mix 1:9 , e com  um módulo de finura de 6,40 para um mix de 1:4 .  Nesses ensaios, os diferentes valores do módulo de finura foram obtidos usando agregados mais graúdos,  mas em todos os casos mantendo o tamanho limite de 1.1/4“.    FIG. 4  ‐  RELAÇÃO ENTRE O MÓDULO DE FINURA DO AGREGADO E A RESISTÊNCIA DO CONCRETO.  Resistência à compressão em  psi. ( libras por polegada quadrada).  Ensaios de compressão aos 28 dias em cilindros 6” (15cm) x 12” (30cm). ( Serie 78.)   Deve ser observado o contraste entre a relação mostrada nesses ensaios e os ensaios da Figura 3 . 
  15. 15.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 15/49   As granulometrias são mostradas abaixo:    Faixa do  tamanho  Módulo  de  finura  Tabela da Fig. 4 ‐ Porcentagem de agregado mais graúdo que cada peneira  100  48  28  14  8  4  3/8”  3 /4 ”  1.1/2 ”  2”        Nome da    Peneira   0,0058  0,0116  0,0232  0,046  0,093  0,185  0,37  0,75  1,5  2  Abertura   polegada  0,147  0,295  0,590  1,170 2,360  4,700  9,400  18,800  38,100  50,80  Abertura  milímetro  0 ‐ 14  2,16  95  84  37  0 0 0 0 0 0  0  0 ‐ 4  3,06  96  90  62  40 18 0 0 0 0  0  0 – 3/8”  4,26  96  91  83  71 54 31 0 0 0  0  0 – 3/4"  5,24  98  96  91  83 71 54 31 0 0  0  0 – 1. 1/4"  6,04  99  98  95  90 81 68 49 24 0  0  0 – 2”  6,72  100  99  97  94 87 77 62 42 14  0    • Na Figura  4 nota‐se uma relação semelhante entre a resistência à compressão e o módulo de  finura do agregado, exceto pelo fato de que não foi encontrado nenhum máximo.   Essa condição resulta do fato de que o tamanho máximo do agregado é crescente sem mudança  do tipo de curva granulométrica, conseqüentemente a curva resistência  X  módulo de finura  continua a crescer indefinidamente.  A altura, até aonde a curva cresce, é limitada apenas pelo tamanho máximo do agregado que  pode ser usado.    • É importante notar que não há contradição entre as indicações da Figura 3 e da Figura 4.    • Para todos os objetivos práticos e para os mixes usuais dos concretos a relação entre a resistência  à compressão e o módulo de finura do agregado pode ser considerada como linear.  A comparação entre a relação verdadeira e a relação aproximada é comentada na discussão na  “Fórmula da água” abaixo.    • Um dado valor do módulo de finura de um agregado pode ser obtido com várias combinações de  porcentagens nas peneiras, desde que dêem a mesma soma total.  Conseqüentemente, pode ser  encontrada uma variedade infinita de granulometrias que dêem um agregado com a mesma  resistência do concreto.  A tabela 2, a seguir, dá os resultados de grupos de testes que evidenciam  a grande variação que pode ser feita na granulometria do agregado sem causar qualquer variação  apreciável na resistência do concreto.     • Vinte e sete ( 27 ) diferentes granulometrias foram feitas com o mesmo agregado.  Essas granulometrias cobriram a mais ampla faixa possível, mas elas  tinham uma propriedade em  comum : o módulo de finura igual a 6,04.   Todas as amostras foram misturadas com a mesma quantidade de cimento e água.  Foram feitos dois grupos de corpos de prova com duas consistências diferentes.  A variação média da resistência média foi de cerca de 3%. 
  16. 16.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 16/49   • Tabela 2 também fornece dados sobre o método “área da superfície” ( superfície especifica)  para  proporcionar os agregados. Pode‐se observar que existe uma grande variação da “área da  superfície” do agregado sem que haja uma diferença apreciável na resistência do concreto.  Nossos estudos mostraram claramente que a “área da superfície” não é uma base satisfatória  para proporcionar os agregados.  EFEITO DA GRANULOMETRIA DOS AGREGADOS NA RESISTÊNCIA DO CONCRETO  Tabela 2  ‐   Duas consistências diferentes    •Ensaios de compressão em cilindros de 6” (15cm)  X  12” (30cm).   •Mix em volume 1―5 = 1 volume de cimento + 5 volumes de agregado (areia +pedra)  •Idade no dia do teste: 28 dias   •Ver histograma na próxima página  0
  17. 17.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 17/49   Obs: Gráfico de E.C.S.Thomaz ‐ Histogramas com os dados da Tabela 2    •Todas as granulometrias tinham uma propriedade comum, o módulo de finura era exatamente  o mesmo:  M.F. = m = 6,04  •A série R110 tinha 10% a mais de água que a série R100.  •Corpos de prova armazenados em areia úmida   •Corpos de prova testados úmidos  •Agregados : areia e seixos rolados, da cidade de Elgin, Illinois. ( às margens do rio Fox)  •Agregados foram separados em diferentes tamanhos e recombinados para obter granulometrias  pré‐determinadas.  •Os agregados foram feitos de tal modo a dar a mais ampla variação na granulometria das  partículas.  Todas as granulometrias tinham uma propriedade comum, o módulo de finura  era exatamente o mesmo:  M.F. = m = 6,04  •O módulo de finura é a soma das porcentagens no ensaio por peneiramento, dividida por 100.  •A mesma quantidade de água foi usada em todos os espécimes de mesma consistência.       A  consistência R=110% contém 10% a mais de água que a consistência 100%.  •Cada espécime foi feita em uma mistura (betonada) separada.  •Cada valor nos ensaios de compressão é a média de 5 testes feitos em dias diferentes.   (  Serie 78 ) 
  18. 18.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 18/49       Tabela 2  ( representação gráfica )       Concreto com Resistência média  fcm = 21MPa  ;  fc mínimo = 19MPa  ;  fc máximo =23MPa   
  19. 19.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 19/49     Comentário de E.C.S. Thomaz:    ABRAMS  x  DIN 1045  A faixa de “granulometria boa” da norma DIN 1045 atual equivale à faixa de granulometria indicada   por Abrams.      Obs. E.C.S.Thomaz : As peneiras da norma DIN  1045 são quase iguais às de Abrams. Ajustamos as  aberturas para poder desenhar no mesmo gráfico.  Abrams (mm)  0,147  0,295  0,59  1,17  2,36  4,7  9,4  18.8  38,1  DIN 1045 (mm)    0,250  0,50  1,00  2,00  4,0  8,0  16,0  31,5    Zona 3  boa 27 Granulometrias  de Adams Zona  4 utilizável
  20. 20.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 20/49   Projeto de Misturas de concreto.  De acordo com o que afirmamos previamente, o problema de se projetar misturas de concreto,  usando determinados materiais, se resume em achar a combinação que, com um dado fator  água/cimento, dê um concreto com trabalhabilidade adequada, usando um mínimo de cimento.  A seguir mostramos as etapas a serem seguidas no projeto de misturas de concreto, com base em  nossos estudos do concreto.  Etapas do Projeto de Misturas de Concreto.  1. Conhecendo‐se a resistência à compressão desejada, determinar com a Figura 1 o máximo fator  (água/cimento ) que se pode usar.  As etapas seguintes são apenas instrumentos para garantir um concreto trabalhável usando o       (  fator água / cimento ) já escolhido  e uma quantidade  mínima de cimento.  É óbvio que uma quantidade mínima de cimento pode ser obtida se a granulometria do agregado  for tão graúda quanto permitida ( considerando seu tamanho e o mix usado) e se usarmos a  mistura mais seca que possa ser lançada  trabalhável.  Assegurando um agregado graúdo, bem graduado, usando misturas ricas, usando a consistência  mais seca que possa ser trabalhável, usando métodos mecânicos de lançamento do concreto, etc...,  todos são métodos de produção de um concreto trabalhável com um mínimo de água/cimento.  Experiência e tentativa são a única maneira de determinar a consistência relativa do concreto,  necessária para uma obra. Obviamente a mais seca consistência que seja trabalhável é que deve ser  usada.  O tamanho do agregado disponível, ou que deva ser usado, e os outros fatores fornecerão um guia  para o mix.  O mix é expresso como um volume de cimento para um dado número de volumes de agregado.    Em geral, deve ser dada certa folga para as altas resistências obtidas em ensaios de laboratório.  Em  outras palavras, deve‐se usar um fator água/cimento um pouco menor do que o dado pela Figura 1  para uma resistência desejada.   Por conveniência, nas próximas etapas lidaremos com a resistência do concreto ao invés do fator  água/cimento ( como na figura 6 ), embora deva  ser entendido que é o fator água/cimento que  fixa a resistência, desde que tenhamos uma mistura plástica.  2. Fazer a análise de peneiramento do agregado miúdo ( areia) e do agregado graúdo ( pedra), usando  as peneiras padrão Tyler com os seguintes tamanhos : 100, 48, 28, 14, 8 , 4 , 3/8” ,  3/4" ,  e  1.1/2” .   Expressar o resultado do peneiramento em porcentagem em peso ( ou volume ) de material mais  graúdo que cada peneira. 
  21. 21.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 21/49   100  48  28  14  8  4  3/8”  3 /4 ”  1.1/2 ”  2”        Nome da    Peneira   0,0058  0,0116  0,0232  0,046  0,093  0,185  0,37  0,75  1,5  2  Abertura   polegada  0,147  0,295  0,590  1,170  2,360  4,700  9,400  18,800  38,100  50,80  Abertura    milímetro    3. Calcular o Módulo de finura de cada agregado, somando as porcentagens achadas no item 2 , e  dividindo por 100.  4. Determinar o tamanho máximo dos agregados usando as seguintes regras:              • Se mais que 20% do agregado é mais graúdo do que uma peneira, o tamanho máximo será o  da próxima peneira mais graúda;    • Se entre 11% e 20%  é mais graúdo que uma peneira, o tamanho máximo será o da próxima  “meia‐peneira” mais graúda;    • Se menos que 10% é mais graúdo que algumas peneiras, a mais miúda dessas peneiras será  considerada como o tamanho máximo.  5. A partir da tabela 3 determinar o máximo valor do Módulo de Finura que pode ser usado para a  mistura, para esse tipo e tamanho de agregado, e para essa obra  que está sendo considerada.      (  Valores da Tabela 3 estão plotados na Figura 5 ).  6. Calcular as porcentagens de agregado miúdo e de agregado graúdo necessárias para produzir o  módulo de finura desejado para a mistura final dos agregados, aplicando a fórmula:     CA BA100p − −×=    ........................... ( 3 )     Onde    p = porcentagem de agregado fino na mistura total      A = Módulo de Finura do agregado graúdo      B = Módulo de Finura da mistura final dos agregados      C = Módulo de finura do agregado miúdo  A figura 7 pode ser usada para resolver a equação (3) e para fazer comparações do efeito de certas  mudanças na proporção do agregado fino e do agregado graúdo.  A distinção entre agregado miúdo e agregado graúdo é somente pela conveniência de obter uma  granulometria uniforme. A divisão entre miúdo e graúdo pode ser feita em qualquer ponto desejado.  7. Com a mistura estimada (mix), com o módulo de finura (M.F.) e com a consistência ( R ) , entrar na  Figura 6 e determinar a resistência do concreto produzida pela combinação.   Se a resistência   mostrada no gráfico não for a resistência desejada, o ajuste necessário pode ser feito mudando o  mix , ou a consistência , ou o tamanho, ou  a granulometria dos agregados. A quantidade de água  necessária pode ser determinada pela fórmula 4  abaixo, ou aproximadamente pela Tabela 5. 
  22. 22.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 22/49   NOTA IMPORTANTE :    • Deve ser bem entendido que os valores na Figura 6  foram determinados  a partir de ensaios a  compressão de cilindros 15cm x 30cm, armazenados durantes  28 dias em local úmido.   • Os valores obtidos na obra dependerão de fatores tais como consistência do concreto, qualidade do  cimento, métodos de mistura, manuseio, lançamento do concreto,  etc..., e da idade e das  condições de cura.  • Valores de resistência mais altos que os dados para a consistência relativa de R= 1,10 raramente  devem ser considerados no projeto, pois somente em casos excepcionais é que concretos com a  consistência mais seca do que esta podem ser lançados satisfatoriamente.   VALORES MÁXIMOS PERMISSÍVEIS DO MÓDULO DE FINURA DOS AGREGADOS.  • Para misturas ( mixes) diferentes dos dados na tabela 3, usar os valores para a mistura mais magra  seguinte.  • Para tamanhos máximos de agregado diferentes daqueles dados na tabela, usar os valores para o  tamanho menor que seguir.  • Agregado miúdo inclui todo material mais fino que a peneira numero 4;   • Agregado graúdo inclui todo material mais graúdo que a peneira número 4.  • Argamassa é a mistura de cimento, água e agregado miúdo.  • Esta tabela é baseada nas exigências para agregados areia e seixo rolado ( gravel )  compostos de  partículas aproximadamente esféricas,  para uso comum do concreto em estruturas de concreto  armado.  • Para outros materiais, e em outras classes de obras, o valor máximo permissível para o módulo de  finura de um agregado, de um dado tamanho, está sujeito às seguintes correções:  o Se for usada pedra britada ou escória, como agregado graúdo, reduzir os valores da tabela em  0,25.   o Para material britado consistindo de partículas extremamente achatadas (“flat”), ou alongadas,  reduzir os valores em 0,40.  o Para seixos consistindo de partículas achatadas, reduzir os valores em 0,25.  o Se for usada o fino da pedra britada como agregado miúdo, reduzir os valores em 0,25.  o Para a camada superior de pavimentos de concreto de estradas, reduzir os valores em 0,25.   Se  o acabamento é feito por meios mecânicos, essa redução não precisa ser feita.  • Em obras de proporções massivas, tais que a menor dimensão seja maior que 10 vezes o tamanho  máximo do agregado graúdo, podem‐se fazer adições aos valores da tabela como : 
  23. 23.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 23/49   o Para agregados de 3/4” .......  0,10  o Para agregados de 1.1/2”.....  0,20   o Para agregados de 3” ..........   0,30  o Para agregados  de 6” .........   0,40     • Areia com módulo de finura menor que 1,50 é indesejável como agregado fino em misturas de  concretos usuais.  Areias naturais com esse módulo de finura são raramente encontradas.  • Areias ou areias de pedra britada ( 0,15 a 0,48 mm), usadas como agregados finos no concreto, não  devem  ter um módulo de finura maior que aquele permitido para argamassas de mesmo mix.       Misturas (mixes) de argamassa são cobertos pela tabela e pela equação (3) acima.  • Pedra britada misturada com areia mais fina e com seixos rolados mais graúdos não precisa de  redução no módulo de finura, desde que a quantidade de pedra britada seja menor que 30% do  volume total do agregado.    Tabela 3  ‐   Módulo de Finura  máximo do agregado                Peneira    Tamanho do Agregado          *  Meio  tamanho    *  Meio  tamanho    *  Meio  tamanho    *  Meio  tamanho    *  Meio  tamanho    0-28 0-14 0-8 0-4 0-3 0-3/8” 0-1/2” 0-3/4” 0-1" 0-1.1/2” 0-2" 0-3" 0-4.1/2” 0-6" 0,59 mm 1,170 mm 2,36 mm 4,70  mm 7,26 mm 9,52  mm 12,70 mm 19,05  mm 25,4 mm 38,10  mm 50,80 mm 76,20 mm 114,3 mm 152,4 mm Mix.  Cimento_  Agregado  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.    M.F.    M.F.    M.F.    M.F.    M.F.  1 _ 12    1,20  1,80  2,40  2,95  3,35  3,80  4,20  4,60  5,00  5,35  5,75  6,20  6,60  7,00  1_9  1,30  1,85  2,45  3,05  3,45  3,85  4,25  4,65  5,00  5,40  5,80  6,25  6,65  7,05  1_7  1,40  1,95  2,55  3,20  3,55  3,95  4,35  4,75  5,15  5,55  5,95  6,40  6,80  7,20  1_6  1,50  2,05  2,65  3,30  3,65  4,05  4,45  4,85  5,25  5,65  6,05  6,50  6,90  7,30  1_5  1,60  2,15  2,75  3,45  3,80  4,20  4,60  5,00  5,40  5,80  6,20  6,60  7,00  7,45  1_4  1,70  2,30  2,90  3,60  4,00  4,40  4,80  5,20  5,60  6,00  6,40  6,85  7,25  7,65  1_3  1,85  2,50  3,10  3,90  4,30  4,70  5,10  5,50  5,90  6,30  6,70  7,15  7,55  8,00  1_2  2,00  2,70  3,40  4,20  4,60  5,50  5,45  5,90  6,30  6,70  7,10  7,55  7,95  8,40  1_1  2,25  3,00  3,80  4,75  5,25  5,60  6,05  6,50  6,90  7,35  7,75  8,20  8,65  9,10    M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.  M.F.   *  =   Peneiras “meio‐tamanho”;  não usadas no cálculo do módulo de finura.  M. F.  =   peneiras usadas no cálculo do módulo de finura  Em vermelho, um exemplo para checar a Tabela 3 e o Gráfico da Figura 5.  Assinalado  com     6,00     um agregado para concreto de pavimento de estrada.   Ver páginas  26 e 27. 
  24. 24.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 24/49   Cálculo da água necessária ao concreto .  Devido à importante influencia da quantidade de água no concreto, é desejável  ter uma base  sólida para “proporcionar” (dosar ) a água.  A quantidade de água necessária, para dadas proporções e condições, pode ser determinada pela  seguinte fórmula:    ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ×−++××= ncm1,26 0,30 p 2 3 R ax  .................. ( 4 )   Onde :  x = quantidade necessária de água referida ao volume de cimento na mistura  ( fator água  / cimento   em volume )   Obs.  : A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume de água e de  cimento, considerando que o cimento pesa 94 lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kgf/m3) .  R = Consistência relativa do concreto, ou “fator de trabalhabilidade”.  Consistência  normal  ( consistência relativa = 100 )  requer uma tal quantidade de água na   mistura  de modo a  causar um abatimento  ( “slump” ) de 1/2”  a 1” em um cilindro 15cm x  30cm  de uma mistura 1:4 ainda fresca, quando se puxa a forma suavemente para cima .    Uma consistência  relativa de 1,10  requer  o uso de  10% a  mais  de água e, nas mesmas  condições acima, dá um abatimento ( “slump” ) de 5” a  6 “.  p = Consistência normal do cimento, razão em peso.  m = Módulo de finura do agregado  n =  Volumes dos agregados misturados  para um volume de cimento.  a = absorção do agregado , razão da água absorvida para  o volume do agregado.  Determinada  após imersão por 3 horas em água. Valores médios para calcário britado e para seixo rolado  podem ser adotados como 0,02;  arenitos porosos podem alcançar 0,08 ; agregados muito leves e  porosos podem alcançar 0,25.  c = Umidade contida no agregado, razão entre a água contida e o volume do agregado.                      ( Considerar zero para o agregado seco em ambiente interno. )  Esta fórmula leva em conta todos os fatores que afetam a quantidade de água necessária  para  uma mistura de concreto. Esses fatores podem ser classificados como:    1. Fator “Trabalhabilidade”, ou a consistência relativa do concreto.                          Essa Trabalhabilidade é função do tipo de obra a ser feita. O concreto deve ser mais plástico  em uma obra de concreto armado (o que em geral significa uma consistência mais molhada )  do que em  uma obra de  concreto massa .     O termo R considera esse fator.    ( R ) pode variar de 0,90 para um concreto seco até 2,00  ou  mais, para misturas com muita água.  2. Fator “Cimento”, que é composto de duas partes: a qualidade do cimento no que concerne a  uma consistência normal (p) ;  a quantidade de cimento em uma mistura ( n ).   
  25. 25.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 25/49   3. O Fator “Agregado“ .  Esse fator inclui os 3 termos dentro do parêntesis na equação 4.               O primeiro termo, envolvendo (m) leva em conta o tamanho e a granulometria ;  o segundo  termo  (a) leva em conta a absorção;  e o terceiro ( c ) a água contida no agregado.  Se forem usadas adições de qualquer espécie,  deve‐se inserir mais um termo na equação. Essa  relação tem sido muito estudada e ensaiada, mas não foi incluída nesse relatório.    Fórmula simplificada para a quantidade de Água.    A equação (4) representa a verdadeira relação para a água, mas é um pouco complicada pelo fato  de que o módulo de finura aparece como um expoente.  A equação pode ser expressa de um modo  mais simples, como segue:  ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ×−+−+××= nax c 42 m0,22p 2 3R  ....................... ( 5)     Para as faixas comuns de mix e de granulometria dos agregados, a equação (5) dá valores  praticamente iguais aos da equação (4).  OBS.:  A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume de água e de  cimento, considerando que o cimento pesa 94 lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kg/m3) .  Mix (volume)  ×  Tamanho máximo do agregado (polegada)  ×  Módulo de Finura Máximo    Figura 5 : VALORES MÁXIMOS PERMITIDOS PARA O MÓDULO DE FINURA DO AGREGADO.  Reprodução gráfica da Tabela 3.     Essas curvas são baseadas nas exigências para agregado de areia  e seixo rolado.  Se for usada pedra britada ou escória, como agregado graúdo, reduzir os valores da  tabela em 0,25.  Ver página 22.  • Em azul, um exemplo para checar a Tabela 3 e o Gráfico da Figura 5.     3,45 
  26. 26.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 26/49     Valores Máximos permitidos para o Módulo de Finura dos agregados  Como para cada tamanho de agregado, e para cada mix, encontra‐se um valor máximo  praticável para o Módulo de Finura, é necessário colocar limites no Módulo de Finura, que  possam ser usados para proporcionar os materiais em misturas de concreto.   A tabela 3 dá limites que são considerados praticáveis.  Experiências posteriores podem ditar  mudanças nos detalhes.  O objetivo da tabela 3 é evitar a tentativa de assegurar uma granulometria do agregado que seja  muito graúda para seu diâmetro máximo e para a quantidade de cimento usado.  É também útil em evitar o uso de areias que sejam muito graúdas para um bom resultado na  mistura de concretos.     Por exemplo, seria achado, a partir dessa tabela, que o uso de uma areia com a característica da  areia padrão de Ottawa não é permitida, exceto em misturas 1–2  (mix) ,  ou em misturas mais  ricas em cimento.  As curvas da figura 5  são plotadas diretamente a partir dos  valores dados para as peneiras  padrão da tabela 3.     Nomograma para projeto de  misturas de  concreto.   A Figura 6 é um nomograma para o projeto de misturas de concreto. Esse gráfico leva em conta  os seguintes 4 fatores:  1. O mix ( teor de cimento ).  2. A consistência relativa   3. A granulometria do agregado (módulo de finura).  4. A resistência à compressão do concreto.  Dados quaisquer 3  desses 4 fatores o  gráfico permite encontrar o 4º fator.  Esse gráfico, obviamente, é baseado no resultado de certos ensaios. Para a aplicação prática,  esses valores devem, em geral, ser reduzidos por certos fatores, que dependerão do julgamento  do projetista.  De modo a fornecer bases para comparação, são dados os resultados de ensaios de compressão  de argamassas 1:3  feitas com areia padrão e com o cimento usado nesses ensaios.  Suponha que estamos considerando o caso de um concreto para construção de estrada.  Em  geral , ele é especificado com um mix  ( 1: 1.1/2 : 3 )  ou um mix ( 1:2:3 ), com agregado com  granulometria até 1.1/2”.  Essas misturas são quase iguais às misturas denominadas de ( 1: 4 ).   A mistura exatamente equivalente depende do tamanho e da granulometria do agregado fino e  do agregado graúdo.  Suponha que seja usado agregado Britado ( gravel )  com granulometria até 1.1/2”.  A tabela 3 mostra que podemos usar o módulo de finura tão alto como 6,00 ‐ 0,25 = 5,75  
  27. 27.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 27/49   Conhecendo as análises granulométricas e o módulo de finura dos dois tamanhos de agregado,  aplicar a Fórmula (3) ou a Figura 7 para determinar a proporção de cada agregado que deve ser  misturado para obter esse valor.    Suponha que o concreto seja uma mistura com uma consistência relativa de 1.10,  que tenha  uma plasticidade que dê um abatimento ( “slump”) de 5” a 6”, no teste de “slump” descrito  acima.  Trace uma linha reta na figura 6  passando no mix 1:4  e no módulo de finura 5,75, e marque o  ponto onde essa reta corta  a linha de referencia para consistência 100.    A partir desse ponto projete a linha horizontalmente (como indicado em outros exemplos) até à  consistência relativa 110.   Isso dará uma resistência a compressão de 3400 psi. aos 28 dias.  Observação :  Ver a solução no nomograma abaixo.    Figura 6.   DIAGRAMA PARA  CÁLCULO DE MISTURAS DE CONCRETO.  Este gráfico é baseado em ensaios de compressão em cilindros de 15cm X 30cm,  com idade de 28  dias ,  armazenados em areia úmida.    O cimento usado dava resistências à compressão na argamassa 1:3 de areia padrão, como segue:    1 : 4  5,75  3400 psi 
  28. 28.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 28/49     Resistência à compressão  Idade  Libra por polegada quadrada (psi.)  MPa   7 dias   1900  13,3  28 dias  3200  22,4  3 meses   4200  29,4  1 ano  4300  30,1    EXEMPLO DA QUANTIDADE DE ÁGUA DE MISTURA NA RESISTÊNCIA DO CONCRETO  Valores calculados pela equação   xx 8,2 00014 B AS ==   Onde:  S = Resistência à compressão do concreto (psi. = libra por polegada quadrada)  x = fator água cimento ( em volume )  Obs.: A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume de água e o volume de  cimento, considerando que o cimento pesa 94 lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kgf/m3) .  A e B são constantes cujos valores dependem da quantidade de cimento e de outras condições do  teste.  Os valores dados para A e B são baseados em ensaios a 28 dias de uma mistura (mix) 1: 4,  agregado de seixo rolado com granulometria  0–1.1/4”, módulo de finura  5,75.  O fator água /cimento é equivalente à água em pés cúbicos para 1 saco de cimento ( 1 pé cúbico ) .  Os valores das resistências são apenas para propósito de comparação, ao mostrar a influência da  mudança no conteúdo de água.      TABELA  4  Água para 1 saco de cimento ( 50,8kg )  Consistência   Relativa (%)  Resistência aos 28 dias  galões  Fator água  cimento em  volume (x=W/C)  Fator água  cimento em  peso (A/C)  S (psi)  S (MPa)  Resistência  Relativa (%)  5,75  0,77  0,51  100  2770  19,4  100  6,00  0,80  0,53  104  2600  18,2  94  6,25  0,84  0,56  109  2400  16,8  87  6,50  0,87  0,58  113  2250  15,8  81  7,00  0,94  0,62  122  1950  13,7  70  7,50  1,01  0,67  131  1670  11,7  60  8,00  1,07  0,71  139  1470  10,3  53  9,00  1,21  0,80  157  1100  7,7  40  10,00  1,34  0,89  174  830  5,8  30  12,00  1,60  1,06  208  480  3,4  17  15,00  2,00  1,33  260  200  1,4  7   
  29. 29.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 29/49   Obs: Foi feita a conversão para (água/cimento) em peso e para a resistência em ( MPa ).  Gráfico de E.C.S. Thomaz :     Quantidade de água de mistura, necessária para o concreto.    ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ×−++××= nc 1,26 0,30p 2 3R m ax  .............................  (4)                               ou  ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ×−+−+××= nax c 42 m0,22p 2 3R  ....................  (5)  Onde :  • x = quantidade necessária de água referida ao volume de cimento na mistura  ( fator água /  cimento ) .  Obs. : A quantidade de água do concreto é expressa como a razão entre o volume de água e  de cimento, considerando que o cimento pesa 94 lb./cu,ft  ( libra peso por pé cúbico = 1506 kgf/m3 ) .  • R = Consistência relativa do concreto, ou “fator de trabalhabilidade” .  Quando  R = 100 o concreto é dito de Consistência  normal . Consistência relativa = 100  requer  uma tal quantidade de água na  mistura  de modo a  causar um abatimento  ( “slump” ) de 1/2”   a 1” em um cilindro 15cm x 30cm  de uma mistura 1:4 ainda fresca, quando se puxa a forma  suavemente para cima .    Uma consistência  relativa de 1,10  requer  o uso de  10% a  mais  de água  e,  nas mesmas  condições acima, dá um abatimento ( “slump” ) de 5” a  6 “.   
  30. 30.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 30/49   • p = Consistência normal do cimento, razão em peso. (assumido p = 0,23)  • m = Módulo de finura do agregado  • n =  Volumes dos agregados misturados  para um volume de cimento.  • a = absorção do agregado, razão da água absorvida  para  o volume do agregado.      • c = Umidade contida no agregado, razão entre a  água contida e o volume do agregado.    • a ‐ c = absorção útil do agregado em volume.    • Nessa tabela ( a‐c) é considerado como  0,02.  Em outras palavras a quantidade real de  água tomada pelo agregado é de 2% em volume. Esse valor pode ser usado para calcário  comum e seixos rolados ( cascalho) . Para pedra britada e para granito esse valor é um  pouco maior.        É  muito elevada em alguns casos quando o  agregado está saturado de  água.    • Uma consistência relativa de 1,00 ( consistência normal)  requer o uso de uma tal  quantidade de água de mistura que produza um abatimento ( “slump” )  de 1/2” a 1” ( 1,2cm  a 2,5cm) , em cilindros de 15cm x 30cm, recém moldados, com um mix 1: 4  , em que se retira  a forma puxando para cima, de modo continuo .  Essa consistência é seca para a maioria dos  trabalhos com concreto, mas pode ser usada onde se aplica o método de adensamento por  socagem (apiloamento).    • Uma consistência relativa de 1,10   ( 10% a mais de água que para a consistência normal ),  representa aproximadamente o concreto mais seco que pode ser usado satisfatoriamente  em concreto de construção de estradas. Nas condições mencionadas acima essa  consistência dará um abatimento (“slump”) de 5” a 6” ( 12,7cm a 15,2cm ) .    • A consistência relativa de 1,25 representa aproximadamente a consistência mais  molhada que deve ser usada na construção de prédios de concreto armado.  Nas condições mencionadas acima, essa consistência dará abatimento (“slump”)   de 8” a     9”  ( 20,3cm a 22,9cm ) .    • Para misturas ( mix ) e módulo de finura diferentes dos dados na tabela pode‐se obter  valores aproximados por interpolação.  Para casos específicos use as fórmulas (4) ou (5).   
  31. 31.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 31/49   TABELA  5  Comentário  E.C.S.Thomaz :    Ampliamos e comentamos a tabela 5,  com os concretos de consistência  100%, que é o mais resistente concreto, porém pouco trabalhável, que podia ser produzido  segundo Abrams.    TABELA 5 A ‐  GALÕES DE ÁGUA  POR SACO DE CIMENTO    usando agregados com diferentes módulos de finura  Consistência R=100 % ( pouco trabalhável )  Comentário E.C.S.Thomaz :   Transformamos os números da tabela de Abrams em fator água cimento A/C em peso  Galão = 3,785 litros = 3,785 kg de água   Saco de cimento =50,8kg de cimento  Galão de água por saco de cimento = 3,785 kg/50,8 kg =0,07450  Mix :  ( 1 _  m )  Módulo de Finura   1  = cimento   m= areia+pedra  1,5  2  2,5  3  3,5  4  4,5  5  5,5  6  6,5  7  1‐12  23,5  21,4  19,5  17,8  16,4  15,2  13,9  12,9  12  11,1  10,4  9,8  A/C  1,75  1,59  1,45  1,33  1,22  1,13  1,04  0,96  0,89  0,83  0,77  0,73                              1‐9  18,1  16,7  15,2  14  12,9  12  11  10,2  9,6  9  8,4  7,9  A/C  1,35  1,24  1,13  1,04  0,96  0,89  0,82  0,76  0,72  0,67  0,63  0,59                              1‐7  14,7  13,5  12,3  11,4  10,6  9,9  9,1  8,6  8  7,6  7,2  6,7  A/C  1,10  1,01  0,92  0,85  0,79  0,74  0,68  0,64  0,60  0,57  0,54  0,50                              1‐6  13  12  11  10,2  9,5  8,9  6,3  7,7  7,3  6,8  6,5  6,2  A/C  0,97  0,89  0,82  0,76  0,71  0,66  0,47  0,57  0,54  0,51  0,48  0,46                              1‐5  11,2  10,4  9,5  8,9  8,3  7,8  7,3  6,9  6,4  6,1  5,8  5,5  A/C  0,83  0,77  0,71  0,66  0,62  0,58  0,54  0,51  0,48  0,45  0,43  0,41                              1‐4  9,5  8,9  8,2  7,7  7,2  6,8  6,3  6,0  5,7  5,4  5,2  5,0    A/C  0,71  0,66  0,61  0,57  0,54  0,51  0,47  0,45  0,42  0,40  0,39  0,37                                         1‐3  7,8  7,2  6,7  6,3  6,0  5,7  5,4  5,1  4,9  4,6  4,5  4,3  A/C  0,58  0,54  0,50  0,47  0,45  0,42  0,40  0,38  0,37  0,34  0,34  0,32                              1‐2  6  5,7  5,4  5,1  4  4,7  4,5  4,3  4,1  4  3,9  3,8  A/C  0,45  0,42  0,40  0,38  0,30  0,35  0,34  0,32  0,31  0,30  0,29  0,28                              1‐1  4,3  4,1  3,9  3,8  3,7  3,6  3,5  3,4  3,3  3,2  3,2  3,1  argamassa     A/C  0,32  0,31  0,29  0,28  0,28  0,27  0,26  0,25  0,25  0,24  0,24  0,23    Obs. de E.C.S.Thomaz:   O menor fator (água/cimento ) era 0,23 , o mesmo limite inferior ainda usado até  hoje, pois é  apenas uma função  da reação química entre o cimento e a água. 
  32. 32.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 32/49   Comentário  E.C.S.Thomaz :    Ampliamos e comentamos a tabela 5,  com os concretos de consistência  110%, que é o mais resistente concreto, bem trabalhável, que podia ser produzido segundo Abrams.  Essa era  a consistência usada em concretos de pavimentos de estradas.      TABELA 5 B ‐  GALÕES DE ÁGUA  POR SACO DE CIMENTO    usando agregados de diferentes módulos de finura  Consistência R = 110 % ( trabalhável )   Comentário E.C.S.Thomaz :   Transformamos os números da tabela de Abrams em fator água cimento A/C em peso  Galão = 3,785 litros = 3,785 kg de água   Saco de cimento U.S.A. =50,8kg de cimento  Galão de água por saco de cimento = 3,785 kg/50,8 kg =0,07450  Mix :  ( 1 _  m )  Módulo de Finura   1  = cimento   m = areia+pedra  1,5  2  2,5  3  3,5  4  4,5  5  5,5  6  6,5  7  1‐12  25,8  23,6  21,4  19,6  18,1  16,7  15,3  14,2  13,2  12,2  11,4  10,8  A/C  1,92  1,76  1,59  1,46  1,35  1,24  1,14  1,06  0,98  0,91  0,85  0,80               1‐9  19,9  18,4  16,7  15,4  14,2  13,2  12,1  11,2  10,6  9,9  9,2  8,7  A/C  1,48  1,37  1,24  1,15  1,06  0,98  0,90  0,83  0,79  0,74  0,69  0,65                              1‐7  16,2  14,9  13,5  12,5  11,7  10,9  10  9,5  8,8  8,4  7,9  7,4  A/C  1,21  1,11  1,01  0,93  0,87  0,81  0,75  0,71  0,66  0,63  0,59  0,55                              1‐6  14,3  13,2  12,1  11,2  10,5  9,8  9,1  8,5  8  7,5  7,2  6,8  A/C  1,07  0,98  0,90  0,83  0,78  0,73  0,68  0,63  0,60  0,56  0,54  0,51                              1‐5  12,3  11,4  10,5  9,8  9,1  8,6  8  7,6  7  6,7  6,4  6,1  A/C  0,92  0,85  0,78  0,73  0,68  0,64  0,60  0,57  0,52  0,50  0,48  0,45                            1‐4  10,5  9,8  9  8,5  7,9  7,5  6,9  6,6  6,3  5,9  5,7  5,5  PAVIMENTOS DE  ESTRADAS  A/C  0,78  0,73  0,67  0,63  0,59  0,56  0,51  0,49  0,47  0,44  0,42  0,41                               fc28 ≈24 MPa  Slump de 12 a   15cm        1‐3  8,6  7,9  7,4  6,9  6,6  6,3  5,9  5,6  5,4  5,1  5  4,7  A/C  0,64  0,59  0,55  0,51  0,49  0,47  0,44  0,42  0,40  0,38  0,37  0,35                              1‐2  6,6  6,3  5,9  5,6  5,4  5,2  5  4,7  4,5  4,4  4,3  4,2  A/C  0,49  0,47  0,44  0,42  0,40  0,39  0,37  0,35  0,34  0,33  0,32  0,31                              1‐1  4,7  4,5  4,3  4,2  4,1  4  3,9  3,7  3,6  3,5  3,5  3,4  A/C  0,35  0,34  0,32  0,31  0,31  0,30  0,29  0,28  0,27  0,26  0,26  0,25  PAVIMENTOS  DE ESTRADAS 
  33. 33.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 33/49   Comentário  E.C.S.Thomaz :    Ampliamos e comentamos a tabela 5,  com os concretos de consistência  125%, que era o concreto muito trabalhável, porém menos resistente .  Era produzido para construção  de prédios de concreto armado.    TABELA 5C  ‐  GALÕES DE ÁGUA  POR SACO DE CIMENTO    usando agregados de diferentes módulos de finura  Consistência R = 125 % ( muito trabalhável )   Comentário E.C.S.Thomaz :   Transformamos os números da tabela de Abrams em fator água cimento A/C em peso  Saco de cimento U.S.A.= 50,8kg de cimento  Galão de água por saco de cimento = 3,785 kg/50,8 kg =0,07450  Mix :  ( 1 _  m )  Módulo de Finura   1  = cimento   1,5  2  2,5  3  3,5  4  4,5  5  5,5  6  6,5  7 m =  areia+pedra  1‐12  29,4  26,8  24,4  22,2  20,5  19,0  17,4  16,1  15  13,9  13  12,3  A/C  2,19  2,00  1,82  1,65  1,53  1,42  1,30  1,20  1,12  1,04  0,97  0,92                                         1‐9  22,6  20,9  19,0  17,5  16,1  15,0  13,8  12,7  12,0   11,2  10,5  9,9  A/C  1,68  1,56  1,42  1,30  1,20  1,12  1,03  0,95  0,89  0,83  0,78  0,74                                         1‐7  18,4  16,9  15,4  14,3  13,2  12,4  11,4  10,7  10  9,5  9  8,4  A/C  1,37  1,26  1,15  1,07  0,98  0,92  0,85  0,80  0,75  0,71  0,67  0,63                                         1‐6  16,3  15  13,8  12,8  11,9  11,1  10,4  9,6  9,1  8,5  8,1  7,7  A/C  1,21  1,12  1,03  0,95  0,89  0,83  0,77  0,72  0,68  0,63  0,60  0,57                                         1‐5  14,0  13,0  11,9  11,1  10,4  9,8  9,1  8,6  8,0  7,6  7,2  6,9  A/C  1,04  0,97  0,89  0,83  0,77  0,73  0,68  0,64  0,60  0,57  0,54  0,51                                         1‐4  11,9  11,1  10,2  9,6  9,0  8,5  7,9  7,5  7,1  6,8  6,5  6,2  A/C  0,89  0,83  0,76  0,72  0,67  0,63  0,59  0,56  0,53  0,51  0,48  0,46                                      1‐3  9,8  9,0  8,4  7,9  7,5  7,1  6,8  6,4  6,1  5,8  5,6  5,4  A/C  0,73  0,67  0,63  0,59  0,56  0,53  0,51  0,48  0,45  0,43  0,42  0,40                                         1‐2  7,5  7,1  6,8  6,4  6,1  5,9  5,6  5,4  5,1  5,0  4,9  4,8  A/C  0,56  0,53  0,51  0,48  0,45  0,44  0,42  0,40  0,38  0,37  0,37  0,36                                         1‐1  5,4  5,1  4,9  4,8  4,6  4,5  4,4  4,3  4,1  4,0  4,0  3,9  A/C  0,40  0,38  0,37  0,36  0,34  0,34  0,33  0,32  0,31  0,30  0,30  0,29   
  34. 34.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 34/49       Figura 6.   DIAGRAMA PARA  CÁLCULO DE MISTURAS DE CONCRETO.    •Obs: Não usar Consistência relativa menor que R=110, pois o concreto não é trabalhável  ( ver  notas na página 23 e 29 )    •Este gráfico é baseado em ensaios de compressão em cilindros de 15cm por 30cm, com idade  de 28 dias, armazenados em areia úmida.    O cimento usado dava resistências à compressão na argamassa 1:3 de areia padrão, como  segue:  Resistência à compressão  Idade  Libra por polegada  quadrada  MPa   7 dias   1900  13,3  28 dias  3200  22,4  3 meses   4200  29,4  1 ano  4300  30,1      Resistência à  compressão  (p.s.i)  Consistência  relativa  Mix  em  Volume  Módulo  de  Finura  Linha de referência  para Consistência 
  35. 35.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 35/49   • O efeito na resistência quando se usam outros mixes, granulometrias ou consistências pode ser   visto direto no diagrama.   • Por exemplo , se a água for aumentada para uma consistência relativa de 1,25 (...)  a  resistência será reduzida para 2700 psi – uma redução de mais de 20%  .  • Se o mix fosse mudado  para 1: 4.1/2 , e os outros fatores fossem mantidos iguais aos do  primeiro exemplo, a resistência seria 3200 psi.    • Teríamos que mudar o mix para  1: 5.1/4 ,  para assegurar a mesma redução de resistência que  foi encontrada acima para uma mudança de consistência de 1,10 para 1,25.  • Mesmo usando  a consistência com mais água  das duas misturas, asseguramos  um concreto  com a  mesma resistência que se tivéssemos usado um terço menos cimento e uma mistura  mais seca.  • Em outras palavras, aumentar a água da mistura em 13%  causa a mesma redução na  resistência que se tivéssemos reduzido 33%   do cimento.  • Esse exemplo mostra a razão  de se enfatizar a importância do controle adequado da água de  mistura no concreto.  • Esse gráfico (Fig. 6 ) permite que respondamos a perguntas como :  • O que é  mais resistente,  uma argamassa  1:3  ou um concreto 1:5  ?    Supondo que seja usado concreto de uma mesma plasticidade, a resistência relativa dependerá ,  obviamente, da granulometria dos agregados  e do mix.  • Um mix 1:3 , com módulo de finura igual a 3.00,   dará uma resistência de 3000 psi para uma  consistência normal (100%) .   • Um mix 1:5,  com módulo de finura igual a 5.70,  dará uma resistência de 3,300 psi para uma  consistência normal ( 100%).  • As resistências para outras consistências podem ser achadas lendo na linha horizontal  do  gráfico, como indicado pelas linhas pontilhadas.    Infelizmente,  não temos agora  uma base de valores  absolutos para a resistência do concreto.   Isto torna necessário referir aos testes particulares como na Figura 6.  Essa condição enfatiza a importância de fazer um teste do cimento que nos dê diretamente a   resistência do concreto para  dados materiais , misturas , etc...  Com o atual ( 1918) método de testar o cimento é impossível fazer mais que uma grosseira  estimativa da resistência do concreto  a partir dos resultados de ensaios de briquetes ( 1918  ? )  
  36. 36.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 36/49         Quantidade de água necessária para o concreto.  As fórmula dadas acima ( 4 ) e (5) mostram os elementos que compõem  as necessidades  de água de uma mistura de concreto.  A tabela 5 dá a  quantidade de água necessária para determinadas misturas e valores do  módulo de finura. As quantidades são dadas em termos de galões de água por saco de  cimento.  Nessa tabela, a absorção real (  quantidade de água tomada pelo agregado em  adição à que já continha  ) é considerada como 0,02   (2% em volume).  Essa tabela é de interesse quando consideramos que uma dada razão água/cimento   corresponde a uma resistência constante do concreto, independente das combinações de  mix, consistência ou granulometria do agregado que possa ter sido usado, desde que  tenhamos um concreto trabalhável.      Mais discussão sobre misturas de concreto.  • A importância do fator água/cimento na resistência do concreto será mostrada nas  seguintes considerações:  • Um  “pint” ( 0,473 litros)  a mais de água  do que o necessário para produzir um concreto  plástico reduz a resistência de uma mesma quantidade do que se tivéssemos retirado 2 a  3 libras (0,90 kg a 1,36 kg ) de cimento de uma mistura feita com 1 saco de cimento            ( 50,8kg).   • Nossos estudos deram uma concepção  inteiramente nova à função desempenhada pelos  vários materiais  constituintes  do concreto.  • O uso de um agregado graúdo , bem graduado, não resulta em ganho de resistência a não  ser que tiremos vantagem do fato de que a quantidade de água necessária para produzir  uma mistura plástica pode ser reduzida.   • D o mesmo modo podemos dizer que o uso de mais cimento em uma betonada não  produz qualquer efeito benéfico  exceto pelo fato de que uma mistura plástica e  trabalhável pode ser produzida com um fator (água /cimento) mais baixo.   • A razão pela qual uma mistura rica (em cimento) dá uma resistência maior do que uma  mistura magra ( em cimento) não é por que tenha sido usado mais cimento, mas sim por  que  o concreto pode ser misturado , e normalmente o é, com um fator água /cimento  que é relativamente mais baixo para as misturas ricas que para as misturas magras.    • Se não for tirada vantagem do fato de que em uma mistura rica ( em cimento) pode‐se  usar relativamente menos água , não se ganha nenhum benefício, se comparado com  uma mistura magra.  • Em toda essa discussão a quantidade de água é comparada com a quantidade de  cimento na betonada ( pé cúbico de água por 1 saco de cimento ) e não com o  peso  dos materiais secos  ou com o peso do concreto, como é feito geralmente.     
  37. 37.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 37/49     Exemplo feito por E.C.S.Thomaz :    Areia com módulo de finura = 3,40    Pedra com módulo de finura = 5,20   Módulo de finura desejado para o concreto = 4,60  Resultado : porcentagem de areia  35 %  ; porcentagem da pedra 65% .      5,2 3,4 35
  38. 38.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 38/49     •      O  uso de misturas mais ricas (em cimento)  dá uma sensação de segurança,  ao passo  que, em muitas situações,  nada mais é feito do que desperdiçar uma grande quantidade  de cimento, devido ao uso de um excesso de água na mistura.             A aceitação universal dessa falsa teoria do concreto exerceu a mais perniciosa influência  no uso correto dos materiais do concreto  e mostrou‐se  uma barreira quase insuperável  para o desenvolvimento de princípios corretos de dosagem do concreto e das  construções com concreto.  •      Misturas ricas em cimento e agregados com boa granulometria, são sempre essenciais,  mas  temos agora uma avaliação correta da verdadeira função dos materiais constituintes  do concreto e uma compreensão mais completa do efeito nefasto  da água em excesso.              Misturas ricas em cimento e agregados com boa granulometria, são, antes de tudo, um  meio para alcançar um objetivo: produzir um concreto plástico, trabalhável, com uma  mínima quantidade de água em relação ao cimento usado.  •      A trabalhabilidade das misturas de concreto é de fundamental importância.  Esse fator é a  única limitação que impede a redução do cimento e da água na mistura a limites muito  mais baixos dos que atualmente são praticados.              As considerações acima mostram que o teor de água é o elemento mais importante na  mistura do concreto, porque pequenas variações na água causam uma mudança muito  maior na resistência que variações similares no teor de cimento ou no tamanho ou na  granulometria do agregado.  •       Isto mostra o absurdo de nossa prática atual (em 1918)  em especificar granulometrias bem  definidas para os agregados e dosar cuidadosamente o cimento, e depois apenas estimar          ( guess = adivinhar) a quantidade de água.  Seria mais correto medir cuidadosamente a água  e estimar a quantidade do cimento na mistura.              A granulometria do agregado pode variar, dentro de uma faixa muito ampla, sem  produzir qualquer efeito na resistência do concreto, desde que o cimento e a água  permaneçam os mesmos.  A consistência do concreto mudará, mas isto não afetará a  resistência do concreto se todas as misturas forem plásticas.              A possibilidade de aumentar a resistência do concreto por meio de uma melhor  granulometria dos agregados é pequena, se comparada com as vantagens que podem se  alcançadas pelo uso de uma mistura tão seca, que a mistura ainda possa ser lançada  corretamente.      
  39. 39.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 39/49   •    A tabela 4 mostra o efeito da água na resistência do concreto.  É impraticável colocar uma regra geral para a quantidade de água a ser usada na mistura do  concreto,  porque se vê nas fórmulas dadas acima, que a água total é governada por um o  grande número de fatores.  No entanto, é apenas a água que se combina com o cimento ( isto é , excluída a água  absorvida pelos agregados )  que afeta a resistência do concreto.  O fracasso em reconhecer este fato levou a muitas conclusões errôneas, a  partir dos ensaios   feitos para comparar diferentes agregados.  A  tabela  4 dá a quantidade de água necessária para misturas,  assumidas certas condições  da consistência normal do cimento, da absorção do agregado  e da consistência relativa.  A água é expressa em termos de galões por saco de cimento.   Usando a tabela 3, não se  deve superestimar a dependência do valor do módulo de finura  que pode ser usado,  do  tamanho máximo do agregado,  e do mix.     Sem considerar a quantidade real da água de mistura, a seguinte regra é segura para ser  seguida :   “Usar a menor quantidade de água de mistura que produza um concreto  plástico e trabalhável.”  Fica evidente a importância de qualquer método de mistura, manuseio,  lançamento, e acabamento do concreto, que permita ao construtor reduzir   o teor de água do concreto a um mínimo.     + + + 
  40. 40.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 40/49     ANEXO 1   : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )  U.S.A.  ‐‐‐   Abrams, Duff Andrews  1919        Faixa muito ensaiada no IME 
  41. 41.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 41/49     ANEXO  2 : (elaborado por E.C.S.Thomaz )  Alemanha     ‐‐‐    Otto Graf  1927     
  42. 42.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 42/49   ANEXO 3 : (elaborado por E.C.S.Thomaz )  Brasil   ‐‐‐   Ary Torres – 1927 ‐1931    Nessa época, 1927 a 1931, a maioria dos cimentos era importada. 
  43. 43.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 43/49   ANEXO 4 : (elaborado por E.C.S.Thomaz )  Brasil    ‐‐‐   Gildasio Rodrigues  1975    Época de Construção da ponte Rio‐Niterói  ( 1970 a 1975).   O eng. Gildásio Rodrigues fez a dosagem dos concretos usados na Ponte Rio‐Niterói. 
  44. 44.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 44/49   ANEXO 5  : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )  RESUMO DOS DADOS    ( 1914 a 2010 )    Obs: Com os superplastificantes, o fator (água /cimento) pôde baixar de 0,40 até 0,20. Com o aumento do teor de C3S no cimento e com o aumento da finura do cimento, as resistências aos 28 dias aumentaram, isto é, foram “antecipadas” no tempo. Abrams – Concreto  1914 
  45. 45.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 45/49   ANEXO 6  ( elaborado por E.C.S.Thomaz ) :   BRASIL MUNDO 2010 ABRAMS 1920 GILDÁSIO 1975 LOBO CARNEIRO 1953 200 300 400 500 600 700 0 25 50 75 100 125 fc ( MPa ) LiganteTotal(kg/m3) (+/-50kg/m3) Slump ≈ 8 a 10cm Slump ≈15 a 18cm Slump ≈20 a 25cm Ligantes totais ( kg/m3) x fc (MPa)   • Em 1920 a boa trabalhabilidade (medida pelo slump) era obtida com bastante pasta de cimento.    • Em 1975 uma melhor trabalhabilidade era obtida com aditivo tipo PLASTIMENT da SIKA, que é um  plastificante, retardador de pega, e que melhora a trabalhabilidade.    • Nos concretos atuais os super‐plastificantes são a base para uma boa trabalhabilidade e para um  baixo fator água/cimento.  
  46. 46.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 46/49     ANEXO 7 : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )           
  47. 47.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 47/49   ANEXO 8 : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )           
  48. 48.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 48/49       ANEXO 9  : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )     
  49. 49.   Dosagem do Concreto Duff A. ABRAMS Chicago-1918 Notas de aula Prof.. Eduardo C. S. Thomaz pág. 49/49      ANEXO 10  : ( elaborado por E.C.S.Thomaz )            + + +   fc (MPa)  

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